第二章齿轮泵

1、1 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 第二章 齿轮泵 一、外啮合齿轮泵的结构和工作原理 二、外啮合齿轮泵的困油现象 第一节 齿轮泵的结构和工作原理齿轮泵的结构和工作原理 三、内啮合齿轮泵的结构和工作原理 2 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 一、外啮合齿轮泵的结构和工作原理 脱开啮合的一侧与吸脱开啮合的一侧与吸 入管连通，进入啮合入管连通，进入啮合 的一侧与排出管连通。的一侧与排出管连通。 请打开“0201外啮 合齿轮.swf ”文件观 看动画(鼠标单击) 吸排方向取决于转向。吸排方向取决于转向。 摩擦面较多，适合输送润滑性的油液。摩擦面较多，适合输送润滑性的油

2、液。 3 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 内漏途径： 1 1、轴向间隙，齿轮端、轴向间隙，齿轮端 面与前、后盖板间的面与前、后盖板间的 间隙。占总漏泄量的间隙。占总漏泄量的 80%左右。左右。 2 2、径向间隙，齿顶和、径向间隙，齿顶和 泵体内侧的间隙。漏泵体内侧的间隙。漏 泄量占泄量占10%15%。 3 3、啮合间隙。、啮合间隙。 4 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 实例 CB-B型外啮合式齿轮泵的结构图型外啮合式齿轮泵的结构图 油槽油槽c，将端面漏油引回吸入，将端面漏油引回吸入 腔，降低泵体与端盖间压力，腔，降低泵体与端盖间压力， 防止油外泄。部分端面漏

3、油防止油外泄。部分端面漏油 进入各轴承腔帮助润滑。进入各轴承腔帮助润滑。 闷盖闷盖11和油封（唇形密封圈，和油封（唇形密封圈，由弹性体、由弹性体、 金属骨架和弹簧组成金属骨架和弹簧组成 ）5可防止轴承腔漏可防止轴承腔漏 入空气或向外漏油。入空气或向外漏油。 5 外啮合齿轮泵 6 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 二、外啮合齿轮泵的困油现象 为了运转平稳，工 作时总是前一对啮 合齿尚未脱离啮合， 后一对齿便己进入 啮合。部分时间相 邻两对齿同时啮合， 形成封闭空间，其 容积先减小后增大， 产生困油现象。 导致：导致： 轴承负荷轴承负荷(径向径向 力力)增大，增大， 噪音和振动增大

4、，噪音和振动增大， 容积效率降低容积效率降低， 功率损失增加等。功率损失增加等。 恶化工作性能和恶化工作性能和 缩短使用寿命。缩短使用寿命。 7 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 解决思路解决思路：在不沟通吸排腔的前提下，：在不沟通吸排腔的前提下， 使封闭容积减小时使它和排出腔相通，使封闭容积减小时使它和排出腔相通， 增大时和吸入腔相通。增大时和吸入腔相通。 如何解决困油现象？ 8 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 最常用的方法是开卸荷槽最常用的方法是开卸荷槽： a.在两端盖内侧各挖两个矩形凹槽，它们的内在两端盖内侧各挖两个矩形凹槽，它们的内 边缘正好与封闭容积

5、最小时两啮合点边缘正好与封闭容积最小时两啮合点A、B相相 接。接。 b.中、高压齿轮泵在图中、高压齿轮泵在图(b)位置时，容积位置时，容积Va仍在仍在 继续减小，继续减小，为更好地解决问题，可使用为更好地解决问题，可使用非对非对 称卸荷槽：一对槽向吸入端偏移称卸荷槽：一对槽向吸入端偏移适当距离。适当距离。 9 c.只在排油侧开设偏向中心线的卸荷槽，使封闭只在排油侧开设偏向中心线的卸荷槽，使封闭 容积存在期间始终与排油卸荷槽相通，而当封闭容积存在期间始终与排油卸荷槽相通，而当封闭 容积与吸油腔相通时正好脱离卸荷槽。容积与吸油腔相通时正好脱离卸荷槽。 10 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear

6、Pump 齿轮泵中需开卸荷槽解决困油现象的是正齿轮泵。 斜齿轮或人字齿轮泵的一对齿在排出腔端刚进入 啮合形成齿封空间时，靠吸入腔的另一端即将脱 开啮合，可避免困油现象。在常用的船用泵中， 需要解决困油现象的泵有齿轮泵和叶片泵。 11 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 问题：齿轮泵端盖开卸荷槽后，如果对漏泄 没有影响，那么泵的流量比不开卸荷槽之前 如何变化？ 流量稍有增加：因为封闭空间的油可从卸荷 槽挤入到排出腔；而不开卸荷槽时这部分油 被带回到吸入腔。 12 三、内啮合齿轮泵的结构和工作原理 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 1.带月牙形隔板的可逆转内啮合齿轮泵

7、带月牙形隔板的可逆转内啮合齿轮泵 ()泵轴转向改变，靠 啮合齿作用力使隔板转过 180，吸排方向不变。齿轮 比齿环齿数少，齿轮与齿环 转向相同，齿轮比齿环转速 大。 优点：结构紧凑，吸入性能优点：结构紧凑，吸入性能 好，好，易消除困油现象，易消除困油现象，流量流量 脉动小，工作平稳，噪音小。脉动小，工作平稳，噪音小。 缺点：制造工艺复杂，漏泻缺点：制造工艺复杂，漏泻 途径多，容积效率较外齿轮途径多，容积效率较外齿轮 泵低。泵低。 请打开“0206内啮合齿 轮.swf ”文件观看动画(鼠标 单击) 13 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 2、 转子泵 外转子比内转子齿数多1个(7

8、-6=1，或5-4=1) ，两者圆心 偏心，转向相同，转速不同。 优点：优点：吸人性能好，适于高转速；齿数少，工作容积大，齿数少，工作容积大， 结构简单紧凑；运转平稳，噪音低，寿命长；结构简单紧凑；运转平稳，噪音低，寿命长； 缺点：缺点：流量和压力脉动较大；密封性差，容积效率低。流量和压力脉动较大；密封性差，容积效率低。 14 15 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 第二节第二节 齿轮泵的特点和管理齿轮泵的特点和管理 一、齿轮泵的特点一、齿轮泵的特点 二、齿轮泵的管理二、齿轮泵的管理 三、齿轮泵常见故障的分析三、齿轮泵常见故障的分析 16 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear

9、 Pump 一、齿轮泵的特点一、齿轮泵的特点 属容积式泵，径向力不平衡，漏泄途径多，属容积式泵，径向力不平衡，漏泄途径多， 密封性较差。密封性较差。 1、有一定的自吸能力，但不如往复泵。有一定的自吸能力，但不如往复泵。 排气时密封性差，形成的吸入真空度小，自 吸高度不高。 2、理论流量由工作部件的尺寸和转速决定，与理论流量由工作部件的尺寸和转速决定，与 排出压力无关，不允许关排出阀节流调节流量。排出压力无关，不允许关排出阀节流调节流量。 Qt=(6.667)zm2Bn10-6=(6.667) D2Bn / z10-6 L/min 中低压齿轮泵齿数多（流量均匀），系数取小 值6.66；高压齿轮泵

10、齿数少，系数取大值7。 17 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 影响齿轮泵容积效率的因素：影响齿轮泵容积效率的因素： (1)密封间隙：密封间隙： (2)排出压力：排出压力： (3)吸入压力：吸入压力： (4)油的温油的温 度和粘度：度和粘度： (5)转速：转速： 齿轮端面间隙齿轮端面间隙(是最主要的泄漏是最主要的泄漏)、齿顶、齿顶 间隙、啮合齿之间。泄漏量与间隙的立间隙、啮合齿之间。泄漏量与间隙的立 方成正比，方成正比，主要检查齿轮端面间隙主要检查齿轮端面间隙。 泄漏量与间隙两端的压差成正比。泄漏量与间隙两端的压差成正比。 吸入压力低，气体析出，容积效率低。吸入压力低，气体析出

11、，容积效率低。 温度高则粘度低，泄漏大；油温过低粘度温度高则粘度低，泄漏大；油温过低粘度 太大，吸入真空度大，析出气体多，容积太大，吸入真空度大，析出气体多，容积 效率低。效率低。 转速低理论流量小，转速高吸入困难，都转速低理论流量小，转速高吸入困难，都 会使容积效率低。会使容积效率低。 齿轮泵实际流量Q = Qt v 18 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 齿轮泵流量连续，但有脉动（每瞬间挤入齿间的 轮齿体积周期性地变化 ），噪声较大。齿数越少， 流量脉动率Q越大。外啮合齿轮泵流量脉动率Q 在1127范围内，与三作用电动往复泵相近。 内啮合齿轮泵Q较小，约为13。 3、能达到

12、的排出压力与工作部件尺寸、转速无关。能达到的排出压力与工作部件尺寸、转速无关。 为防止泵工作压力超过额定值，应设安全阀。为防止泵工作压力超过额定值，应设安全阀。 齿轮泵工作时会产生径向力。齿轮泵工作时会产生径向力。 19 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 径向力分析Radial Force a.主、从动齿轮所受 径向力大小不等(从动 齿轮受力较大)，方向 不同。 b. 径向力使轴弯曲，径向力使轴弯曲， 加大轴承径向负荷。加大轴承径向负荷。 c.泵的额定排压泵的额定排压pD主主 要取决于泵的密封性要取决于泵的密封性 能和轴承承载能力。能和轴承承载能力。 减小径向力的常用方法是缩小

13、排出口。 20 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 高压齿轮泵在结构上采取的措施：高压齿轮泵在结构上采取的措施： 采用密封间隙自动补偿装置：轴向间隙自动补采用密封间隙自动补偿装置：轴向间隙自动补 偿装置及径向间隙自动补偿装置。偿装置及径向间隙自动补偿装置。 采取减小径向液压力的措施、采用承载能力高采取减小径向液压力的措施、采用承载能力高 的轴承、改善轴承的润滑和冷却条件。的轴承、改善轴承的润滑和冷却条件。 4、可由电动机直接传动，结构简单，价格低廉，、可由电动机直接传动，结构简单，价格低廉， 易损件少，工作可靠。易损件少，工作可靠。 5、摩擦面较多，仅适用于排送润滑性好的油类、摩

14、擦面较多，仅适用于排送润滑性好的油类 在船上，齿轮泵一般被用作排出压力不高、流量在船上，齿轮泵一般被用作排出压力不高、流量 不大、及对流量和排出压力的均匀性要求不严的不大、及对流量和排出压力的均匀性要求不严的 场合，如各种输油泵等。场合，如各种输油泵等。 21 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 二、齿轮泵的管理二、齿轮泵的管理 1、检修时注意电动机的接线不要接错。、检修时注意电动机的接线不要接错。吸、排口径不同、吸、排口径不同、 卸荷槽非对称设计、安全阀。卸荷槽非对称设计、安全阀。 2 2、泵和电机保持良好对中，联轴节不同心度、泵和电机保持良好对中，联轴节不同心度 0.05mm

15、。 3、齿轮泵虽有自吸能力，但起动前应灌油。、齿轮泵虽有自吸能力，但起动前应灌油。 5、防止吸入压力过低和吸入空气。、防止吸入压力过低和吸入空气。油中气体析出降低油中气体析出降低 容积效率，容积效率，产生液压冲击和噪声即产生液压冲击和噪声即“气穴现象气穴现象”。吸吸 入空气使流量减少，产生噪声。入空气使流量减少，产生噪声。 4、不宜超出额定排出压力工作。防原动机过载，轴承、不宜超出额定排出压力工作。防原动机过载，轴承 负荷过大，工作部件变形，磨损和漏泄增加。负荷过大，工作部件变形，磨损和漏泄增加。 22 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 6、保持合适的温度和粘度。、保持合适的温

16、度和粘度。油温高或粘度低则漏油温高或粘度低则漏 泄增加，还容易产生气穴现象；粘度高会使吸入泄增加，还容易产生气穴现象；粘度高会使吸入 困难，容积效率降低。适宜粘度困难，容积效率降低。适宜粘度2533 mm2 /s。 7、保持适当的密封间隙。、保持适当的密封间隙。漏泄量与密封间隙的立漏泄量与密封间隙的立 方成正比。方成正比。端面间隙端面间隙对泵的自吸能力和容积效率对泵的自吸能力和容积效率 影响最大。可用压铅法测出。端面间隙可用纸垫影响最大。可用压铅法测出。端面间隙可用纸垫 厚度来调整。厚度来调整。 8、低压齿轮泵吸口设、低压齿轮泵吸口设100目的滤油网即可，液压目的滤油网即可，液压 泵吸口需设较

17、大目数的滤网泵吸口需设较大目数的滤网 23 三、齿轮泵常见故障的分析三、齿轮泵常见故障的分析 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 1、起动后不能排油或流量不足、起动后不能排油或流量不足 不能建立足够大吸入真空度的原因：不能建立足够大吸入真空度的原因： （1）密封间隙过大，内漏严重；）密封间隙过大，内漏严重； （2）新泵及拆修过的泵齿轮表面未浇油，难以）新泵及拆修过的泵齿轮表面未浇油，难以 自吸；自吸； （3）泵转速过低、反转或卡阻；）泵转速过低、反转或卡阻； （4）吸入管漏气或吸口露出液面。）吸入管漏气或吸口露出液面。 有较大吸入真空度而不能正常吸入的原因有较大吸入真空度而不能正

18、常吸入的原因： （5）吸高太大（液压泵一般）吸高太大（液压泵一般 500 mm）；）； （6）油温太低，粘度太大；）油温太低，粘度太大； 24 （7）吸入管路阻塞，如吸入滤器脏堵或吸入）吸入管路阻塞，如吸入滤器脏堵或吸入 阀未开等。阀未开等。 其他原因：其他原因： （8）油温过高或吸入油中的气泡太多，产生）油温过高或吸入油中的气泡太多，产生 “气穴现象气穴现象”； （9）排出管漏泄或旁通，安全阀或弹簧太松）排出管漏泄或旁通，安全阀或弹簧太松 （10）排出阀未开或排出管滤器堵塞，安全）排出阀未开或排出管滤器堵塞，安全 阀顶开。阀顶开。 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 25 船舶辅机第2章 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump 2.工作噪声太大工作噪声太大 （1）液体噪声）液体噪声 漏入空气或产生气穴现象而引起，后者看前条漏入空气或产生气穴现象而引起，后者看前条 （5）至（）至（8）项；）项； （2）机械噪声）机械噪声 泵与原动机对中不良、滚动轴承损坏或松动